Xây dựng bảng phát triển của riêng bạn: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Tài liệu hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách xây dựng bảng phát triển của riêng bạn từ đầu! Phương pháp này rất đơn giản và không yêu cầu bất kỳ công cụ tiên tiến nào, thậm chí bạn có thể thực hiện ngay tại bàn bếp của mình. Điều này cũng giúp hiểu rõ hơn về cách Ardruinos và các bảng phát triển khác thực sự hoạt động.

Bạn có thể thiết kế bảng phát triển của mình để phù hợp với mục đích cụ thể của bạn. Bảng phát triển hiển thị trong hình này được sử dụng để điều khiển vòng / phút của động cơ DC. Động cơ DC được điều khiển từ máy tính bằng cổng nối tiếp. Các đèn LED được sử dụng để hỗ trợ khi cần gỡ lỗi.

Trong bài này, tôi sẽ trình bày cách xây dựng một bảng phát triển đa năng, do đó, danh sách các bộ phận sẽ không giống như trong hình.

Bước 1: Các bộ phận

Danh sách bộ phận:

• 1 Atmel ATmega88 (hoặc bất kỳ bộ xử lý nào phù hợp nhất với nhu cầu của bạn)
• 1 ổ cắm IC nhúng 28
• 1 điện trở 10k ohm
• 1 điện trở 100 ohm
• 1 diode
• 3 0,1 μF tụ điện
• 1 tụ điện 10 μF
• 1 LED-diode
• 1 điện trở 330 ohm
• Một số vận động viên nhảy
• Một số chân đực (hoặc cái)
• Một tấm bảng rời (sử dụng một tấm có dải chứ không phải ma trận, xem hình ảnh)

Để sau này có thể lập trình bộ vi điều khiển của mình, bạn sẽ cần một lập trình viên ISP (Lập trình trong hệ thống). Tôi đã sử dụng AVRISP mkII (https://www.atmel.com/tools/avrispmkii.aspx). Có rất nhiều ISP-lập trình viên khác nhau để lựa chọn hoặc bạn có thể tự xây dựng. Ngoài ra còn có một số cách để cấu hình arduino để hoạt động như một nhà lập trình ISP.

Bước 2: Teori

Để xây dựng và lập trình một bảng phát triển từ đầu, bạn sẽ cần đọc một số bảng dữ liệu. Đôi khi có thể khó tìm thấy thứ bạn đang tìm kiếm nhưng tôi sẽ cung cấp những thứ quan trọng nhất.

Biểu dữ liệu ATmega88

Cân nhắc thiết kế phần cứng

Trước tiên, chúng ta cần xem sơ đồ chân của ATmega88 có thể được tìm thấy trong biểu dữ liệu.

Một số cổng quan trọng cần được xem xét thêm là:

• Chân 1. Đây là chân đặt lại sẽ đặt lại bộ vi xử lý khi nó ở mức thấp. Chân này sẽ cần một thanh kéo lên, vì vậy chân cắm luôn ở mức cao trừ khi bạn muốn đặt lại. (Điều này sẽ được hiển thị sau)
• Chân 7 và 20 là nơi kết nối Vcc, 5V.
• Chân 9 và 10: Đối với các chân này, một tinh thể bên ngoài có thể được kết nối, nhưng chúng tôi sẽ sử dụng bộ dao động bên trong. Do đó chúng ta có thể coi các chân này như các chân kỹ thuật số thông thường.
• Chân 17, 18 và 19: Chúng sẽ được sử dụng để lập trình (sẽ hiển thị ở phần sau).

Bước 3: Bố cục Stripborad

Để tạo sơ đồ mạch, chúng ta sẽ sử dụng StripCAD, hãy nhấp vào liên kết để tải xuống chương trình.

Chương trình này có thể hơi khó sử dụng vì nó không thân thiện với người dùng, nhưng nó sẽ hiệu quả khi bạn biết cách sử dụng nó. Chơi xung quanh nó một chút và bạn sẽ sớm thành thạo nó. Sau đây là một số mẹo hay.

• Nhấn c để tìm kiếm các thành phần
• Nhấn v để nhận các biến thể khác nhau
• Nhấn chuột trái vào giữa hai dấu chấm horisontal để bị gián đoạn
• Nhấn chuột trái vào giữa hai chấm dọc để lấy cầu hàn

Khi tìm kiếm các thành phần:

• "DILxx" sẽ cung cấp cho bạn một Dòng Kép theo sau là số chân
• "SILxx" sẽ cung cấp cho bạn một Nội tuyến duy nhất theo sau là số chân

Nếu không, chỉ cần tìm kiếm thành phần mà bạn đang tìm kiếm.

Bước 4: Kéo lên Đặt lại Pin

Từ tài liệu xem xét thiết kế phần cứng ở mặt 6, chúng ta tìm thấy mạch trong hình. Đọc nội dung trong tài liệu để hiểu rõ hơn. Đây là bước chúng tôi xử lý kéo lên cho pin 1.

Có thể tốt nếu bạn chèn một thiết lập lại thủ công cho bộ vi điều khiển. Điều này có thể được sử dụng bằng cách kết nối SIL2 thẳng hàng với điện trở 100 ohm với đất. Ngắn mạch SIL2 với một jumper và bộ vi điều khiển sẽ đặt lại. Điện trở 100 ohm sẽ ngăn tụ điện không bị đoản mạch. Nếu không, chỉ cần làm theo sơ đồ mạch từ tài liệu.

Trong hình thứ hai, kết nối kéo lên được minh họa trong StripCAD

Bước 5: Cung cấp điện

Để tránh nhiễu, người ta đặt tụ điện 10 μF gần đầu vào điện áp trên bảng. Để tránh nhiễu gây ra trong bo mạch, tụ điện 0,1 μF được đặt giữa chân 7 và 8, và giữa chân 20 và 22. Các tụ điện này sẽ hoạt động như một bộ lọc thông thấp. Tụ điện nhỏ nên được đặt càng gần chân cắm càng tốt để có hiệu quả tốt nhất.

Cũng có thể thêm một số loại bộ điều chỉnh điện áp, ví dụ: 78L05, để làm cho nó chạy bằng pin.

Bước 6: Lập trình viên ISP

Để lập trình bộ xử lý, bạn sẽ cần một lập trình viên ISP. Có sẵn các đầu nối khác nhau, 6 chân hoặc 10 chân. Tôi đã sử dụng một cái có sáu chân, hãy xem tài liệu phần cứng để xem kết nối nên được thiết kế như thế nào.

ISP-lập trình viên là viết tắt của lập trình trong hệ thống. Sự tiện lợi của loại lập trình viên này là bạn có thể lập trình thiết bị của mình khi nó được cài đặt trong một hệ thống hoàn chỉnh, thay vì phải cài đặt chip của bạn trước khi cài đặt nó vào hệ thống. Nó cũng dễ dàng lập trình lại sau khi được cài đặt vào hệ thống.

Xem bước tiếp theo để biết cách kết nối ISP sẽ được thực hiện.

Bước 7: Bố cục

Khi thiết kế hoàn tất, nhấn in để lưu dưới dạng PDF (Hoặc sử dụng tệp đính kèm). Mở tệp PDF và in nó. Lưu ý rằng cài đặt máy in phải được đặt thành kích thước thực tế, nếu không thiết kế sẽ không khớp với bảng dải.

Luôn luôn là một ý tưởng hay khi bao gồm một đèn LED cho biết nguồn điện cho bảng phát triển có được bật hay không. Mẹo đơn giản đó có thể tiết kiệm rất nhiều gỡ lỗi không cần thiết.

Các bước để sản xuất bảng phát triển của riêng bạn:

1. In sơ đồ mạch điện ra và dùng kéo để cắt nó ra.
2. Cắt một miếng bìa đủ lớn để miếng giấy vừa với phía trên.
3. Đặt tờ giấy lên trên tấm bìa sao cho các lỗ tương ứng với nhau, sử dụng một loại keo thông thường để dán giấy vào tấm bìa. Dán giấy sang bên không có dải đồng.
4. Bắt đầu bằng cách gây rối tại các điểm giao nhau màu đỏ
5. Theo dõi để xây dựng và hàn từ các thành phần thấp nhất đến cao nhất, điều đó sẽ giúp việc lắp ráp dễ dàng hơn.
6. Kết nối nó với nguồn điện (5V) và bắt đầu lập trình.

Bây giờ phần cứng của bảng phát triển đã được thực hiện!

Bước 8: Lập trình

Tôi đã sử dụng Atmel Studio để lập trình trong C. Tải xuống chương trình và bắt đầu tạo dự án tuyệt vời với bảng phát triển của riêng bạn. Có thể khởi động arduino để tải, nhưng nếu bạn muốn hiểu rõ hơn về những gì ẩn sâu bên dưới trong ngôn ngữ arduino, hãy thử một số ví dụ trong C. Ví dụ: kiểm tra một số bộ định thời, ngắt và đọc tương tự.

Trong biểu dữ liệu ATmega88, bạn có thể tìm thấy rất nhiều mã ví dụ cho các tác vụ cụ thể khác nhau mà bộ vi điều khiển của bạn có thể thực hiện.

Như bạn có thể thấy, đây là một cách đơn giản để tạo ra các nguyên mẫu khác nhau cho các thiết bị điện. Nó dễ dàng, rẻ và không yêu cầu các công cụ đặc biệt.

Á quân Cuộc thi Vi điều khiển 2017